王玥 罗楣宗
武警警官学院 四川成都 610213
摘要：针对新冠肺炎疫情下正常教学活动无法顺利开展的问题，为保证“听课不停学，听课不停教”，本文根据密码学课程特点，采用多种教学方式相融合开展在线教学，并对教学中出现的问题进行反思，为今后更好的开展教学工作提供宝贵经验。
关键词：在线教学；密码学；教学设计
1 引言
自2019年11月新冠肺炎疫情发生以来，由于疫情的防控需要，正常的教学工作无法开展。教育部发出了“听课不停学，听课不停教”的倡议。根据疫情发展的情况，为保证学生在家也能正常学习，教师充分利用信息化资源开展教学工作成为一种主流的教学方式。本文在新冠肺炎疫情背景下，对密码学课程的教学进行设计、实施，并对教学中存在的问题和对策进行了探讨。
此次疫情是对全国人民一次大考，同时也是对高校教师的一次重大机遇和挑战。为了保证学生能够在家也有充分可用的教育资源，保障学生的教育工作，作者根据密码学的学科特点和授课内容，采取多种教学方式相融合，让疫情期间的在线教学更有效地发挥作用，同时对提升学生的信息安全理论素养，提高科研探究能力打下重要基础。
2 相关工作
在新冠肺炎疫情的背景下开展教学工作，对广大教育工作者是一项挑战，但同时也引发了人们对教学工作的思考。全国大中小学为了顺利开展教学工作，采取多项措施，全面保障学生的教育资源，以下是此次疫情中较常见的教学方式。
2.1在线直播教学
在线直播教学是指充分利用网络资源，使用视频直播或者屏幕分享的方式将教学内容讲授给学生。这种教学方式具有直观、高效、互动性强等特点。在授课过程中教师可以随时与学生互动，增强了学生的课程参与感。授课完毕后，直播教学有视频回看功能，教师可以将授课时的教学录像分享给学生，方便学生课下复习，同时资料上传功能方便教师分享教学资料。因此这种教学方式能兼顾学生线上和线下学习，教学方法新颖、灵活，但对教师的教学水平和课堂的控制能力要求较高[1]。
2.2网络课程教学
网络课程教学是充分利用网上现成的教学视频，教师课前给学生布置学习任务，要求学生观看相应的教学视频，上课时根据视频中的重难点问题进行讲解分析。网络课程教学具有互动性强、充分发挥学生学习主动性、培养分析与思考能力等特点。在授课过程中教师可以根据学生反映的难点和问题进行讲解，同时开展集体研讨、例题分析等方式，让教师充分掌握学生学习的基本情况，同时增强学生课程的参与度，充分反映出以学生为中心的教学理念。
2.3学生自主学习
学生自主学习是以任务驱动和研讨教学为主的，授课前教师提前布置若干任务，让学生通过学习相关知识以小组为单位来自主完成任务，上课时进行集中讨论和答疑。上课前，学生需通过自学课本、教师分享的PPT等学习资料进行学习，上课时，任课教师利用钉钉、微信等互动平台与学生进行互动，并根据学生对相关任务的完成情况和学习中出现的问题开展研讨、答疑等教学活动。学生自主学习的教学方式强调“学为主体，教为主导”[2]，通过师生共同研讨教学，让学生在学习的过程中发生思维碰撞，提高了学生的科研探究和创新能力。
3 密码学课程在线教学
3.1教学设计
密码学课程选用清华大学出版社由杨波主编的《现代密码学（第四版）》教材，作者根据课程特点，结合教学内容，对密码学课程的在线教学进行设计，如下表所示。
表1-1 教学设计
在整个课程中，将理论性较强但不涉及太多逻辑运算的知识采用网络课程教学。在课前根据本堂课的内容，适当选取视频资料，如：中国大学慕课MOOC中由西安邮电大学录制的《密码学基础》、中国人民解放军陆军工程大学录制的《区块链中的密码学》以及上海交通大学录制的《信息安全数学基础》。授课时针对视频中的难点和重点给学生讲解示范。
对于课程中技术性较强且涉及较多逻辑运算的内容，如AES密码算法、RSA密码算法和MD5哈希算法等，在加解密的流程中迭代次数较多，且每一轮迭代的步骤十分复杂不易理解，因此采用在线直播教学。教师在讲解时结合钉钉平台中的白板功能，采用边讲解边板书的方式授课，更加直观。
针对课程中知识应用性较强，且理解相对较容易的部分，如：密钥交换协议、数字签名、公钥基础设施PKI，采用学生自主学习的方式，让学生分组完成任务，参加课堂讨论，激发学生的学习兴趣，培养探索与创新的精神。
3.2存在的问题及反思
传统的密码学课程的教学方式为线下教学，无论从课前的预习，现场的课堂教学，还是课后的作业完成情况，教师对学生的整个学习过程都能有很好的把控[3]。在线教学则没有传统教学面对面的特点，作者在开展了在线教学后，发现存在一些问题。
3.2.1教师无法全面掌握学生的学习情况
作者在开展学生自主学习的过程中发现，在讨论和发言的过程中，积极发言的总是少部分同学，有些同学并不愿意主动分享自己学习的心得，因此教师无法全面把控所有同学的学习情况。同时，在开展任务驱动式教学时，有些同学并没有积极投入到小组的工作中，存在着一些浑水摸鱼的现象，造成同学们对知识的掌握情况出现两极分化。
3.2.2学习平台稳定性不佳影响教学效果
直播授课前学生需登录钉钉，集中登录平台导致网络压力超载，延迟、卡顿、没声音等状况频发，甚至出现无法正常运行等问题。在开展直播授课时，存在一些数据传输的时延问题，教师在课堂提问之后会隔3至5分钟学生才能接收到教师提问的语音信息。等到学生回答问题之后，教师又要等很久才能收到学生的回答，并对回答的内容作一讲评。整个课堂提问的和回答的过程光等数据传输就要消耗大量时间，效果较差。
3.2.3学生对在线教学的体验感较差
由于每次上课的学生较多，教师在进行网络课程教学的提问环节时，学生提的问题太多，而且比较分散，教师无法在短时间内及时回答所有同学的问题。还有个别学生反映教师步骤的教学任务多、教学更多侧重在学习资料和键盘文字的交流方面，缺乏对知识的深入理解。
3.2.4针对在线教学的对策
对于教师来说，很多都是第一次尝试在线教学，许多教师并不能熟练使用钉钉等直播软件，因此网络授课是个逐渐学习和探索的过程。首先，在开课之前可对教师使用网课软件进行培训，便于教师顺利开展教学活动。其次，教师在课前布置预习的任务，上课前对预习的内容进行提问，可以充分检验学生是否完成了学习任务。最后，可以充分使用课堂的讨论和提问等功能，制定教学反馈机制
4 总结与展望
在新冠肺炎疫情期间开展在线教学是对教师教学能力的一次考验，作者结合密码学课程特点开展在线教学，对教学中出现的问题及时反思、提出对策，为今后开展密码学教学工作，丰富教学方式提供经验，同时为分享优质的教育资源、构建学习型社会贡献自己的力量。
参考文献
[1]李桂芝, 方炜炜, 周长胜. 基于微课的VB程序设计混合教学模式研究[J]. 教育教学论坛, 2018, 000(029):275-276.
[2]苏荟. 以自主学习为导向的案例教学组织过程研究[J]. 高等农业教育, 2018, 309(03):73-76.
[3]杨宇光, 周艺华, 侍伟敏. 密码学"微"课程实践[J]. 计算机教育, 2018(5):112-114.